CS205245B1

CS205245B1 - Connexion of overcurrent electronic fuse

Info

Publication number: CS205245B1
Application number: CS638379A
Authority: CS
Inventors: Jiri Zelinka
Original assignee: Jiri Zelinka
Priority date: 1979-09-21
Filing date: 1979-09-21
Publication date: 1981-05-29

Description

Vynález se týká zapojení proudové elektronické pojistky stabilizátoru napětí, zejména integrovaného stabilizátoru napětí, která při překročení zvolené hodnoty výstupního proudu odpojí výstup stabilizátoru od zátěže. Po jisté době dojde automaticky k opětovnému nastartování zdroje.The invention relates to the connection of a current electronic fuse of a voltage stabilizer, in particular an integrated voltage stabilizer, which disconnects the stabilizer output from the load when the selected output current is exceeded. After a certain time, the source will automatically restart.

Dosud známá zapojení proudových elektronických pojistek stabilizátorů napětí omezují proud na jistou konstantní hodnotu nebo omezují proud se současným jeho zmenšováním až na několikanásobně menší hodnotu. Některé zdroje odepnou po překročeni zvolené hodnoty proudu zátěž od stabilizátoru. Všechna tato zapojení mají jisté nevýhody. Známé zapojení stabilizátoru s omezením zkratového proudu pomocí přídavných odporů dosahuje účinku za cenu malé účinnosti zdroje. Stabilizovaný zdroj s odepnutím zátěže bez automatického nastartování není vhodný pro pracoviště s nepřetržitým provozem, kde náhodná porucha může vyřadit celé zařízení z provozu.Previously known current electronic fuses of voltage stabilizers limit the current to a certain constant value or limit the current while decreasing it to several times smaller value. Some sources disconnect the load from the stabilizer when the selected current value is exceeded. All these connections have certain disadvantages. The known connection of a short-circuit current stabilizer by means of additional resistors achieves the effect at the cost of low source efficiency. The stabilized power supply with load disconnection without automatic start is not suitable for workstations with continuous operation, where an accidental failure can disable the whole device.

Výše uvedené nedostatky jsou zmírněny zapojením proudové elektronické pojistky stabilizátoru napětí, zejména integrovaného stabilizátoru napětí, sestávající z diferenciálního zesilovače, vnitřního výkonového tranzistoru, omezujícího tranzistoru, referenčního napětí, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že odporový dělič je zapojen svým středem jednak na bázi omezujícího tranzistoru,, jednak na horní konec omezujícího odporu elektronic ké pojistky přes diodu, zapojenou tak, že sériové zapojení diody, přechodu báze, emitor ome zujícího tranzistoru a spodního konce omezujícího odporu elektronické pojistky je pro napětí na omezujícím odporu elektronické pojistky v propustném směru, přičemž dolní konec odporového děliče je zapojen na společnou svorku stabilizátoru, kdežto horní konec odporového děliče je zapojen jednak na horní vývod kondenzátoru, jehož spodní vývod je zapojen na společnou svorku stabilizátoru napětí, jednak na kolektor druhého tranzistoru, jehož emitor je připojený přes osmý odpor na napájecí zdroj odporového děliče, kdežto báze druhého tranzistoru je připojena jednak přes sedmý odpor na napájecí zdroj odporového děliče, jednak na kolektor prvního tranzistoru, jehož emitor.je zapojený na spodní konec omezujícího odporu, kdežto báze je připojena přes šestý odpor ha horní konec omezujícího odporu elektronické pojistky.The aforementioned drawbacks are alleviated by the connection of a current electronic fuse of a voltage stabilizer, in particular an integrated voltage stabilizer, consisting of a differential amplifier, an internal power transistor, a limiting transistor, a reference voltage according to the invention. of the electronic fuse across the diode, connected so that the series connection of the diode, base transition, emitter limiting transistor, and the lower end of the electronic fuse limiting resistor is for the forward fuse voltage at the electronic fuse limiting resistor the lower end of the resistive divider is connected to the common terminal of the stabilizer, while the upper end of the resistive divider is connected to the upper outlet of the capacitor, whose lower voltage stabilizer, on the one hand to the collector of the second transistor, whose emitter is connected through the eighth resistor to the power supply of the resistive divider, while the base of the second transistor is connected through the seventh resistor to the power supply of the resistor divider the lower end of the limiting resistor, while the base is connected via a sixth resistor and the upper end of the limiting resistor of the electronic fuse.

Připojením obvodů proudové elektronické pojistky stabilizátoru napětí získáme při překročení zvolené hodnoty proudu odpojení zátěže od výstupního obvodu stabilizátoru. Po jisté době dojde k automatickému nastartování stabilizovaného zdroje, nezávisle na zatěžovacím odporu. I při zkratu stabilizátor automaticky startuje, přičemž výstupní proud je omezován na zvolenou hodnotu. Střední hodnota výstupního proudu při zkratu je až o jeden řád nižší než hodnota proudu, při které začíná činnost proudové pojistky. Tímto zapojením získáme velké omezeni zkratového proudu stabilizátoru, velké snížení výkonové ztráty koncového tranzistoru, automatické startování stabilizátoru.By connecting circuits of the current electronic fuse of the voltage stabilizer, when the selected current value is exceeded, the load is disconnected from the output circuit of the stabilizer. After a certain time, the stabilized power supply starts automatically, regardless of the load resistance. Even in the event of a short circuit, the stabilizer automatically starts and the output current is limited to the selected value. The mean value of the output current at short circuit is up to one order of magnitude lower than the value at which the current fuse starts. By this connection we get a big reduction of the short-circuit current of the stabilizer, a big reduction of the power loss of the end transistor, automatic start of the stabilizer.

Příklad provedení vynálezu je schematicky nakreslen.na připojeném výkrese, kde je znázorněno funkční zapojení stabilizátoru napětí.An exemplary embodiment of the invention is illustrated schematically in the accompanying drawing, in which the functional connection of the voltage stabilizer is shown.

Svorka 4 referenčního napětí je připojena na neinvertující vstup J diferenciálního zesilovače. Výstup 9, diferenciálního zesilovače jo připojen na bázi 10 vnitřního výkonového tranzistoru a kolektor 11 omezujícího tranzistoru. Emitor 6 vnitřního výkonového tranzistoru je připojen na horní konec omezujícího odporu R3 elektronické pojistky a na anodu diody 13. Dolní konec omezujícího odporu R3 elektronické pojistky je připojen na zpětnovazební dělič R4, R5 na kladnou výstupní svorku 14 stabilizátoru napětí a na emitor J_ omezujícího tranzistoru. Střed zpětnovazebního děliče R4. R5 je připojen na invertující vstup 2,diferenciálního zesilovače. Střed odporového děliče Rl, R2 je připojen na bázi 12 omezujícího tranzistoru a na katodu diody 13.The reference voltage terminal 4 is connected to the non-inverting input J of the differential amplifier. The output 9 of the differential amplifier is connected based on the internal power transistor 10 and the collector 11 of the limiting transistor. The internal power transistor emitter 6 is connected to the upper end of the electronic fuse resistor R3 and the anode of the diode 13. The lower end of the electronic fuse resistor R3 is connected to the feedback divider R4, R5 to the positive voltage stabilizer output terminal 14 and to the transistor limiting transistor. The center of the feedback divider R4. R5 is connected to inverting input 2 of the differential amplifier. The center of the resistor divider R1, R2 is connected to the base 12 of the limiting transistor and to the cathode of the diode 13.

Dolní konec odporového děliče R1 . R2 je připojen na společnou svorku 15 stabilizátoru . napětí, horní konec odporového děliče Rl . R2 je připojen na horní vývod kondenzátoru Cl a kolektor 20 druhého tranzistoru T2. Spodní vývod kondenzátoru C1 je připojen na společnou svorku 15 stabilizátoru napětí. Emitor 21 druhého tranzistoru T2 je připojen přes osmý odpor R8 na napájecí zdroj UD odporového děliče Rl , R2. báze 19 druhého tranzistoru T2 je zapojena na kolektor 18 prvního tranzistoru T1 a spodní konec sedmého odporu R7. Horní konec sedmého odporu R7 je zapojen rovněž na napájecí zdroj UD odporového děliče. Emitor 17 prvního tranzistoru T1 je zapojen na spodní konec omezujícího odporu R3 elektronické pojistky, báze 16 prvního tranzistoru T1 je připojena přes šestý odpor R6 na horní konec omezujícího odporu R3 elektronické pojistky. Společná svorka J diferenciálního zesilovače je připojena na společnou svorku 15 stabilizátoru napětí, svorka 8 diferenciálního zesilovače je připojena na napájecí zdroj UN diferenciálního zesilovače. Kolektor 2 vnitřního výkonového tranzistoru je připojen na napájecí zdroj UK vnitřního výkonového tranzistoru.Lower end of resistive divider R1. R2 is connected to the common terminal 15 of the stabilizer. voltage, upper end of resistive divider R1. R2 is connected to the upper terminal of the capacitor C1 and the collector 20 of the second transistor T2. The lower terminal of the capacitor C1 is connected to the common terminal 15 of the voltage stabilizer. The emitter 21 of the second transistor T2 is connected via the eighth resistor R8 to the power supply UD of the resistive divider R1, R2. the base 19 of the second transistor T2 is connected to the collector 18 of the first transistor T1 and the lower end of the seventh resistor R7. The upper end of the seventh resistor R7 is also connected to the power supply UD of the resistive divider. The emitter 17 of the first transistor T1 is connected to the lower end of the electronic fuse resistor R3, the base 16 of the first transistor T1 is connected via the sixth resistor R6 to the upper end of the electronic fuse resistor R3. The common terminal J of the differential amplifier is connected to the common terminal 15 of the voltage stabilizer, the terminal 8 of the differential amplifier is connected to the power supply UN of the differential amplifier. The internal power transistor collector 2 is connected to a power supply UK of the internal power transistor.

činnost stabilizátoru s proudovou elektronickou pojistkou je následující. Napětí z kladné výstupní svorky 14 stabilizátoru napětí je přiváděno přes zpětnovazební dělič R4. R5 na invertující vstup 2 diferenciálního zesilovače a je porovnáváno s referenčním napětím UREF ze svorky J referenčního napětí, jež je přiváděno na neinvertující vstup 3. diferenciálního zesilovače. Rozdíl těchto napětí je zesilován diferenciálním zesilovačem, který ovládá vnitřní výkonový tranzistor T4 tak, že výstupní napětí stabilizátoru UVÝST odpovídá vztahuthe operation of the stabilizer with a current electronic fuse is as follows. The voltage from the positive voltage stabilizer output terminal 14 is applied through the feedback divider R4. R5 to the inverting input 2 of the differential amplifier and is compared to the reference voltage UREF from the reference voltage terminal J, which is applied to the non-inverting input 3 of the differential amplifier. The difference of these voltages is amplified by a differential amplifier that controls the internal power transistor T4 so that the output voltage of the stabilizer corresponds to

R4 + R5R4 + R5

UVÝST = - . UREF.INCLUDE = -. UREF.

R5R5

Velikost odporového děliče RJ., R2, šestého odporu R6 a napájecího zdroje UD odporového děliče je zvolena tak, aby ve středu odporového děliče RJ., R2 při sepnutém druhém tranzistoru T2 působilo ekvivalentní napětí UEKV a platilo:The resistive divider R1, R2, the sixth resistor R6 and the power supply UD of the resistive divider are selected such that the equivalent voltage UEKV is applied at the center of the resistive divider R1, R2 when the second transistor T2 is switched on:

R2R2

UEKV = UVÍST = - . UDUEKV = LIST = -. LIMB

R1 + R2 + R6R 1 + R 2 + R 6

V případě, že výstupní proud stabilizátoru napětí překročí zvolenou hodnotu proudu, otvírá se omezující tranzistor napětím vytvořeným na omezujícím odporu R3 elektronické pojistky tak, že udržuje výstupní proud na konstantní hodnotě, přičemž výstupní napětí stabili zátoru se zmenšuje. Současně se otevírá první a druhý tranzistor TI. T2. připíná napájecí zdroj UD odporového děliče přes šestý odpor R6 na odporový dělič R1 . R2, což mé za následek další uzavírání vnitřního výkonového tranzistoru. Tento pochod probíhá při jisté hodnotě zatěžovacího odporu lavinovitě, takže se docílí skokové změny výstupního proudu z limitační hodnoty na nulovou hodnotu. Uzavřeni vnitřního výkonového tranzistoru znamená ve svých důsledcích i uzavření prvního a druhého tranzistoru TI. T2. Kondenzátor Cl udržuje svým nábojem vnitřní výkonový tranzistor uzavřený až do doby, kdy poklesne napětí na kondenzátor C1, vybíjející se pres odporový dělič R1 . R2, na hodnotu uzavírající omezující tranzistor. Stabilizátor napětí se uvede opět do normální činnosti.When the output current of the voltage stabilizer exceeds the selected current value, the limiting transistor opens with the voltage generated at the electronic resistor limiting resistor R3, maintaining the output current at a constant value while the output voltage of the stabilizer decreases. Simultaneously, the first and second transistors T1 are opened. T2. closes the power supply UD of the resistive divider via the sixth resistor R6 to the resistive divider R1. R2, resulting in further closing of the internal power transistor. This process is avalanche at a certain value of the load resistance, so that a step change of the output current from the limit value to zero is achieved. Closing the internal power transistor also means closing the first and second transistors T1. T2. Capacitor C1 keeps its internal power transistor closed until its voltage drops to capacitor C1 discharging through resistor divider R1. R2, to the value closing the limiting transistor. The voltage stabilizer returns to normal operation.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Connection of a current electronic fuse of a voltage stabilizer, in particular an integrated voltage stabilizer, consisting of a differential amplifier, an internal power transistor, a limiting transistor, a reference voltage, characterized in that the resistive divider (R1, R2) is limiting transistor, on the one hand to the upper end of the limiting resistor (R3) via a diode (13), wired such that the series connection of the diode (13), the base transition (12), the limiting resistor emitter (1) and the lower end of the limiting resistor (R3) is for the forward resistance voltage (R3), the lower end of the resistor divider (R1, R2) is connected to the common terminal (15) of the stabilizer, while the upper end of the resistor divider (H1, R2) is connected to the upper capacitor outlet ( C1), the bottom of which is connected to the common terminal (15) of the voltage stabilizer and to the collector (20) of the other a transistor (T2) whose emitter (21) is connected via an eighth resistor (R8) to a power supply (UD) of a resistive divider (R1, R2), while the base (19) of the second transistor (T2) is connected via a seventh resistor. R7) to the power supply (UD) of the resistive divider (R1, R2) and to the collector (18) of the first transistor (T1), whose emitter (17) is connected to the lower end of the limiting resistor (R3), connected via the sixth resistor (R6) to the upper end of the resistor (R3) of the electronic fuse.